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結構

這是炭黑分子構成聚合物的三維融合度指標，炭黑聚合物是由大量的炭黑分子構成的。聚合物的形態以及支化度被稱為結構。

高結構炭黑粘度高，導電性強，作為特征炭黑易于分散。通過形狀分布的電磁分析、吸油或孔隙體積分析可以獲得聚合結構指標。

炭黑結構水平可以最終確定其應用在橡膠中的幾個重要屬性。炭黑結構增強可以增加其模量，硬度，導電性，并改進其分散性，但是會增加混煉膠的粘度。

表面化學或表面活性

這是炭黑制造和熱歷史的過程，通常指的是附著在炭黑表面的含氧基團。

特種炭黑的氧化表面提高顏料濕潤度、分散性、流變和在特定系統中的整體性能。其他情況下，氧化過程會提高炭黑的電阻率，使之更具親水性。表面活性是通過炭黑表面“活性官能團”成分數量來衡量的。高活性通常代表著低酸堿度值。

我們很難測量橡膠炭黑的表面活性，它通常都是通過橡膠的耐磨性、抗拉伸性、滯后性和模量等性能體現出來的。表面活性對于固化特性的影響很大程度上依賴于使用的固化系統。

孔隙

這是炭黑的基本屬性，在生產過程中可以進行控制。它會影響表面積，使總表面積（NSA）大于外表面積（STSA）。

導電性的特種炭黑孔隙度高，孔隙度的提高使混煉膠在增加炭黑用量的同時保持混煉膠的比重。這會在用量固定的前提下增加復合物的模量和導電性。

物理形態在將炭黑與分散設備相匹配時至關重要。物理形態（造粒或者粉末）會影響到處理和混合特性。

最終分散度也是混合過程和使用設備的函數。粉末狀炭黑適用低剪切和三輥式滾壓機。粒狀炭黑適用研磨機、磨球機和其他高能設備。粒狀炭黑低塵、利于管道輸送但是堆積密度高，粉末狀炭黑分散性良好。

物理形態

炭黑基本粒子大小是通過電子顯微鏡測量的，它是影響橡膠應用性以及特種炭黑著色性能的根本屬性。

對于特種炭黑來講，炭黑粒徑直徑越小，表面面積越大，著色性能越強。高表面面積意味著黑度高，傳導性強，耐老化，粘度大，但是能耗高。

對于橡膠來講，細微的顆粒致使強度增加，抗磨性強，粘度更高。然而，分散細微顆粒需要更多的混合時間和能量。炭黑粒徑的典型大小一般是從8納米到100納米。工業上將表面面積作為炭黑精細度，也就是炭黑粒徑的測試標準。

基本粒子大小